專利名稱：托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超聲波探傷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)。
背景技術(shù)：
超聲波探傷可在不破壞エ件的前提下檢查其內(nèi)部缺陷，是國家重大工程和各類重要民用品制造中質(zhì)量保障的一項(xiàng)關(guān)鍵技木。大型發(fā)電設(shè)備的主要零部件、核電站設(shè)備及各種管道、橋梁構(gòu)件、海洋、航空等領(lǐng)域大型エ件等均需進(jìn)行超聲波探傷，以確保設(shè)備的全壽命安全運(yùn)行。超聲波自動化探傷在德、美、日等發(fā)達(dá)國家已有所應(yīng)用，而其關(guān)鍵技術(shù)信息被封鎖。在國內(nèi)，鋼管焊縫的超聲波自動化探傷應(yīng)用較廣泛。實(shí)用新型專利“一種門式行車探傷機(jī)”(CN201653987U)，主要針對大型螺旋焊管的焊縫進(jìn)行自動化超聲波探傷，探傷時，行車在龍門架上的軌道上移動，沿焊縫走向探傷，屬于エ件局部自動化探傷。其不能實(shí)現(xiàn)對于エ件表面的及整體體積進(jìn)行全部探傷，難以適應(yīng)其它エ藝規(guī)程要求。目前企業(yè)生產(chǎn)中常用的超聲波探傷多數(shù)為手工操作，即エ件表面分區(qū)、操作者手持探頭、眼觀示波器的方式逐區(qū)探測。主要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、個人技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評判與識別，探測結(jié)果、個人標(biāo)準(zhǔn)難以一致。手工探傷工人勞動強(qiáng)度大，每個エ件探傷所需時間較長，生產(chǎn)周期大幅延長，甚至已經(jīng)成為制約某些企業(yè)整個生產(chǎn)エ藝鏈的瓶頸，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)效率；此外，由于具有探傷資質(zhì)的操作人員較少，工人經(jīng)常加班加點(diǎn)，造成疲勞操作，探測過程易于產(chǎn)生誤判，在一定程度上影響エ件探傷的可靠性和準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)，通過其可對大型筒節(jié)類件進(jìn)行自動超聲波探傷檢測，以提高探傷生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，增強(qiáng)可靠性，改善手工探傷勞動強(qiáng)度大、并避免手工探傷的誤判等問題。本發(fā)明基本思想是利用待測筒節(jié)作為機(jī)架，待測筒節(jié)不動、自動探傷機(jī)跟隨筒節(jié)定位。由三爪同步定位機(jī)構(gòu)保證エ件與托盤的對中，利用エ件重力及卡盤夾緊カ實(shí)現(xiàn)エ件固定，內(nèi)、外檢測臂分別與運(yùn)動小車相連，井隨其作圓周運(yùn)動，兩探頭相對于測量臂均可伸縮實(shí)現(xiàn)垂直方向運(yùn)動，按照探傷エ藝要求兩者聯(lián)動，以實(shí)現(xiàn)所需要的內(nèi)外錯位同步檢測。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明主要包括托盤、軌道行走小車，其中托盤為圓環(huán)形，在托盤的下表面固聯(lián)有三爪卡盤，三爪卡盤的三個卡爪沿圓周等分分布，在托盤的上表面設(shè)有與托盤同心的圓環(huán)形導(dǎo)軌，軌道行走小車置于托盤的導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌配合，且軌道行走小車的兩端分跨在托盤圓環(huán)的內(nèi)、外兩側(cè)，在軌道行走小車內(nèi)、外兩側(cè)分別以轉(zhuǎn)動副連接有內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂，內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂與軌道行走小車間設(shè)有各自的大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸，內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂又分別以轉(zhuǎn)動副相連有管狀的內(nèi)、外探測小臂，在內(nèi)、外探測小臂同與其對應(yīng)相連的大轉(zhuǎn)臂間分別設(shè)有探測小臂驅(qū)動油缸；內(nèi)、外探測小臂中以移動副連接有伸縮桿，伸縮桿末端裝有超聲波探頭。本發(fā)明有益效果
隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對超聲波探傷效率要求不斷提高，自動化超聲波探傷將是無損檢測領(lǐng)域的必由之路。本發(fā)明對提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、改善勞動條件、提高產(chǎn)品安全質(zhì)量，具有重要的意義和技術(shù)價值。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)エ件在工作臺上可隨意擺放、定位；對エ件定位無要求，エ件不需轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)節(jié)能；同時，消除了エ件旋轉(zhuǎn)波動對探測的不良影響，穩(wěn)定性高；探傷整機(jī)落于エ件之上、省去機(jī)架，定位方便；設(shè)備高度小、剛度大、操作簡單、成本低。


圖I為本發(fā)明托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)的仰視示意 圖3為本發(fā)明托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式如下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。如圖I所示，本發(fā)明所涉及托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)，其組成包括圓環(huán)形托盤I、三爪卡盤2、軌道行走小車3、圓環(huán)形導(dǎo)軌4、外大轉(zhuǎn)臂5、內(nèi)大轉(zhuǎn)臂6、外探測小臂7、內(nèi)探測小臂8、外伸縮桿及探頭9、內(nèi)伸縮桿及探頭10、外大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸11、內(nèi)大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸12、外探測小臂驅(qū)動油缸13和內(nèi)探測小臂驅(qū)動油缸14。圓環(huán)形托盤I是整機(jī)的支架，托盤I下表面與三爪卡盤2固聯(lián)，三爪卡盤2沿托盤I的圓周方向均布，三個卡爪彼此成120°中心角，三個卡爪所確定的圓柱面的軸線與大托盤I中心軸線重合,通過其夾緊エ件、實(shí)現(xiàn)托盤I的中心軸線與待測エ件中心軸線重合；托盤I上表面固聯(lián)有內(nèi)、外兩條圓環(huán)形導(dǎo)軌4，圓環(huán)形導(dǎo)軌4的中心與托盤I的中心軸線重合；軌道行走小車3可沿圓環(huán)形導(dǎo)軌4作雙向圓周運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)軌道行走小車運(yùn)動的動カ驅(qū)動方式可以采用任何已知的動カ驅(qū)動方式，如在小車上設(shè)置電機(jī)和減速器，在減速器的輸出軸上連接齒輪系，在托盤上設(shè)置與齒輪系嚙合的環(huán)形齒條，實(shí)現(xiàn)對小車的驅(qū)動；軌道行走小車3外側(cè)下部與外大轉(zhuǎn)臂5以轉(zhuǎn)動副相連，外大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸11的兩端分別與設(shè)在軌道行走小車3外側(cè)的鉸鏈座及外大轉(zhuǎn)臂5鉸鏈連接，由外大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸11驅(qū)動外大轉(zhuǎn)臂5轉(zhuǎn)動；軌道行走小車3內(nèi)側(cè)下部與內(nèi)大轉(zhuǎn)臂6以轉(zhuǎn)動副相連，內(nèi)大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸12的兩端分別與設(shè)在軌道行走小車3內(nèi)側(cè)的鉸鏈座及內(nèi)大轉(zhuǎn)臂6鉸鏈連接，由內(nèi)大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸12驅(qū)動內(nèi)大轉(zhuǎn)臂6轉(zhuǎn)動；外大轉(zhuǎn)臂5下端與外探測小臂7以轉(zhuǎn)動副相連，外探測小臂驅(qū)動油缸13的兩端分別與外大轉(zhuǎn)臂5和外探測小臂7鉸鏈連接，由外探測小臂驅(qū)動油缸13驅(qū)動外探測小臂7運(yùn)動；內(nèi)大轉(zhuǎn)臂6下端與內(nèi)探測小臂8以轉(zhuǎn)動副相連，內(nèi)探測小臂驅(qū)動油缸14的兩端分別與內(nèi)大轉(zhuǎn)臂6和內(nèi)探測小臂8鉸鏈連接，由內(nèi)探測小臂驅(qū)動油缸14驅(qū)動內(nèi)探測小臂8運(yùn)動；外探測小臂7下端和內(nèi)探測小臂8下端分別與外伸縮桿及探頭9和內(nèi)伸縮桿及探頭10以移動副相連，伸縮桿及探頭均可相對探測小臂伸縮移動。タト、內(nèi)側(cè)的運(yùn)動鏈整體形成了三自由度平面機(jī)構(gòu)的伸縮探測臂。每個伸縮探測臂的上、下兩個油缸、伸縮桿移動副的聯(lián)動，可實(shí)現(xiàn)探頭在復(fù)雜エ件表面上軸向運(yùn)動。
當(dāng)軌道行走小車3在圓環(huán)形導(dǎo)軌4上做圓周運(yùn)動時，托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)具有四個自由度，其探頭的軌跡可滿足復(fù)雜形狀的不同エ件的探傷エ藝要求。在非工作狀態(tài)，探傷機(jī)放置干支架上，待エ件落定于工作臺上后，吊裝整機(jī)，調(diào)整三爪卡盤實(shí)現(xiàn)與エ件夾緊、對中，如圖2所示，調(diào)整內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂及探測小臂至合適位置，然后驅(qū)動軌道行走小車3沿圓環(huán)形導(dǎo)軌4作圓周運(yùn)動，同時，啟動伸縮探測臂上的三個驅(qū)動，由此四個運(yùn)動復(fù)合使探頭實(shí)現(xiàn)預(yù)期要求的軌跡，完成超聲波探傷后，對可疑之處復(fù)查，最
后，吊離探傷機(jī)，移走エ件。
權(quán)利要求
1.一種托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)，包括托盤、軌道行走小車，其特征是托盤為圓環(huán)形，在托盤的下表面固聯(lián)有三爪卡盤，三爪卡盤的三個卡爪沿圓周等分分布，在托盤的上表面設(shè)有與托盤同心的圓環(huán)形導(dǎo)軌，軌道行走小車置于托盤的導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌配合，且軌道行走小車的兩端分跨在托盤圓環(huán)的內(nèi)、外兩側(cè)，在軌道行走小車內(nèi)、外兩側(cè)分別以轉(zhuǎn)動副連接有內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂，內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂與軌道行走小車間設(shè)有各自的大轉(zhuǎn)臂驅(qū)動油缸，內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂又分別以轉(zhuǎn)動副相連有管狀的內(nèi)、外探測小臂，在內(nèi)、外探測小臂同與其對應(yīng)相連的大轉(zhuǎn)臂間分別設(shè)有探測小臂驅(qū)動油缸；內(nèi)、外探測小臂中以移動副連接有伸縮桿，伸縮桿末端裝有超聲波探頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種托盤式大型筒節(jié)類件超聲波自動探傷機(jī)，包括托盤、軌道行走小車，其特征是托盤為圓環(huán)形，在托盤的下表面固聯(lián)有三爪卡盤，在托盤的上設(shè)有圓環(huán)形導(dǎo)軌，軌道行走小車置于托盤的導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌配合，在軌道行走小車內(nèi)、外兩側(cè)分別以轉(zhuǎn)動副連接有由油缸驅(qū)動的內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂，內(nèi)、外大轉(zhuǎn)臂又分別以轉(zhuǎn)動副相連有管狀的由油缸驅(qū)動的內(nèi)、外探測小臂，在內(nèi)、外探測小臂別設(shè)有探測小臂；內(nèi)、外探測小臂中以移動副連接有伸縮桿，伸縮桿末端裝有超聲波探頭。其優(yōu)點(diǎn)是工件在工作臺上可隨意擺放、定位；工件不需轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)節(jié)能；消除了工件旋轉(zhuǎn)波動對探測的不良影響，穩(wěn)定性高；探傷整機(jī)落于工件之上、省去機(jī)架，定位方便。
文檔編號G01N29/04GK102818846SQ20121026476
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者趙永生, 侯雨雷, 周玉林, 曾達(dá)幸, 姚建濤, 段艷賓 申請人:燕山大學(xué)